1.2.2 .Môi trường CSDL
1.3. Giới thiệu chung về viễn thám và tƣ liệu ảnh viễn thám
1.3.3. Một số hệ thống vệtinh viễn thám tiêu biểu
Hệ thống Landsat
Landsat là hệ thống vệ tinh quan sát trái đất có lịch sử lâu đời nhất từ trƣớc đến nay, và hiện vẫn đang phát huy hiệu quả to lớn trong các hoạt động theo dõi, điều tra, giám sát tài nguyên thiên nhiên, ơ nhiễm mơi trƣờng, phịng chống thiên tai và phát triển kinh tế xã hội. Tƣ liệu ảnh Landsat là một trong những dữ liệu ảnh cơ bản trong viễn thám. Kể từ vệ tinh Landsat đầu tiên là Landsat 1 đƣợc Cơ quan hàng không vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) phóng thành cơng ngày 23 tháng 7 năm 1972 đến nay đã có 8 vệ tinh Landsat đƣợc phóng lên quỹ đạo lần lƣợt là Landsat1, 2, 3 (sử dụng bộ cảm biến MSS), Landsat 4,5 (bộ cảm biến TM), landsat 7 (bộ cảm biến ETM+) cho đến Landsat 8 (bộ cảm biến OLI và TIR).
-Vệ tinh Landsat 5-7 với các bộ cảm biến Landsat TM, ETM +
Từ năm 1982 vệtinh Landsat 4 đƣợc phóng và mang thêm bộ cảm chuyên dùng để thành lập bản đồchuyên đề gọi là bộcảm TM (Thematic Mapper).Vệ tinh Landsat 7 đƣợc phóng vào quỹ đạo tháng 4/1999 với bộ cảm TM cải tiến gọi là ETM (Enhanced Thematic Mapper). Hệ thống này là một bộ cảm quang học ghi lại năng lƣợng phản xạ trong vùng nhìn thấy: cận hồng ngoại, trung hồng ngoại và hồng ngoại nhiệt của quang phổ. Hệ thống này thu thập những ảnh đa phổ mà có độ phân giải không gian, phân giải phổ, chu kỳ và sự phản xạ cao hơn Landsat MSS. Landsat TM, ETM có độ phân giải khơng gian là 30x30 m cho 6 kênh (1, 2, 3, 4, 5, 7) và kênh 6 hồng ngoại nhiệt có độ phân giải khơng gian là 120x120 m.
Vệ tinh viễn thám Landsat 8
Phƣơng thức chụp ảnh của vệ tinh Landsat 8 khác với các vệ tinh Landsat 1 đến Landsat 7 chỉ chụp thẳng góc với bề mặt trái đất bên dƣới (khơng nghiêng ống kính) vệ tinh Landsat 8: Có thể nghiêng ống kính khi chụp ảnh.
Vệ tinh Landsat 8 sử dụng hai bộ cảm biến OLI và TIR (hồng ngoại nhiệt) để chụp ảnh các đối tƣợng trên bề mặt trái đất. So với ảnh Landsat 7 ETM+, hệ thống Landsat 8 bổ sung thêm một số kênh bao gồm: Coastal/Aerosol (band 1: 0.435 – 0.451 µm), Citrus (band 9: 1.363 -1.384 µm) và 2 kênh ảnh hồng ngoại nhiệt (thay vì 1 kênh của ảnh Landsat 7 ETM+).
Hệ thống các vệ tinh viễn thám SPOT của Cộng hòa Pháp
Bên cạnh hệ thống các vệ tinh quan sát trái đất Landsat của Hoa kỳ, hệ thống vệ tinh quan sát trái đất SPOT của Cộng hịa Pháp cũng đóng vai trò quan trọng trong lịch sử và các hoạt động viễn thám hiện nay.
Hình 1.7: Lịch sử phóng các vệ tinh SPOT 1 -5
Hình 1.8: Vệ tinh SPOT 4 (phóng năm 1998) và vệ tinh SPOT 5 (phóng năm 2002) (phóng năm 2002)
Các thế hệ vệtinh SPOT 1 đến 3 có 3 kênh phổ phân bố trong vùng sóng nhìn thấy ở các bƣớc sóng xanh lục, đỏvà gần hồng ngoại. Năm 1998 Pháp phóng vệ tinh SPOT 4 với hai bộ cảm HRVIR và thực vật (Vegetation Instrument).Ba kênh phổ đầu của HRVIR tƣơng đƣơng với 3 kênh phổ truyền thống của HRV. Năm 2002 Pháp đã phóng thành công vệtinh SPOT 5 với độ phân giải cao hơn: 2,5 m; 5m; 10m.
Các vệ tinh SPOT bay ở độ cao 832 km, nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo 98o7, bay qua xích đạo lúc 10h30' sáng với chu kỳ lặp lại là 23 ngày. Mỗi cảnh có độ phủ là 60 km x 60 km. Tƣ liệu SPOT đƣợc sử dụng nhiều không chỉ cho việc
nghiên cứu tài nguyên mà cịn sử dụng cho cơng tác xây dựng, hiện chỉnh bản đồ và quy hoạch sửdụng đất.
Vệ tinh viễn thám SPOT 5
Vệ tinh SPOT5 phóng lên quỹ đạo ngày 03 tháng 5 năm 2002, đƣợc trang bị một cặp Sensors HRG (High Resolution Geometric) là loại Sensor ƣu việt hơn các loại trƣớc đó. Mỗi một Sensor HRG có thể thu đƣợc ảnh với độ phân giải 5m đen - trắng và 10m với ảnh mầu. Với kỹ thuật xử lý ảnh đặc biệt, có thể đạt đƣợc ảnh độ phân giải 2,5m, trong khi đó dải chụp phủ mặt đất của ảnh vẫn đạt 60km đến 80km. Đây chính là ƣu điểm của ảnh SPOT, điều mà các loại ảnh vệ tinh cùng thời khác ở độ phân giải này đều không đạt. Ảnh SPOT đƣợc sử dụng chủ yếu trong các lĩnh vực đo vẽ mới và hiện chỉnh bản đồ địa hình; thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất... Ảnh SPOT5 có độ phân giải cao, đặc biệt ảnh độ phân giải 2,5m rất phù hợp để ứng dụng trong thành lập bản đồ tỷ lệ lớn (1/25.000; 1/50.000) do đó luận văn sử dụng ảnh SPOT5 để cập nhật các đối tƣợng thông tin địa lý của khu vực.
Vệ tinh viễn thám SPOT 6,7
Tiếp nối những thành công của vệ tinh SPOT 5, hãng Airbus Defence & Space đã thiết kế, chế tạo và phóng thành cơng các vệ tinh SPOT 6 và SPOT 7 với nguyên lý tƣơng tự nhƣ SPOT 5 nhƣng với các đặc điểm kỹ thuật và năng lực chụp ảnh vƣợt trội hơn rất nhiều.
So với ảnh SPOT 5, độ phân giải không gian 1,5 m của ảnh SPOT 6 đã cho thấy sự cải thiện rõ ràng để đáp ứng nhu cầu của cả các chƣơng trình, dự án thành lập bản đồ của nhà nƣớc cũng nhƣ các khách hàng thƣơng mại khác, cho phép xác định chính xác hơn các thơng tin, yếu tố địa hình cũng nhƣ nâng cao khả năng nhận biết các đối tƣợng trên bề mặt.
Vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 của Việt Nam
Vệ tinh VNREDSat-1 là vệ tinh quan sát Trái Đất đầu tiên của Việt Nam. Vệ
tinh VNREDSat-1 do Công ty EADS Astrium (Pháp) thiết kế, chế tạo và đƣợc phóng thành cơng lên quỹ đạo ngày 7/5/2013 bằng tên lửa VEGA cùng với vệ tinh
giám sát thực phủ PROBA-V. Vệ tinh VNREDSat-1: quỹ đạo đồng bộ mặt trời, độ cao 704 km (sau này là 680 km), góc nghiêng so với mặt phẳng xích đạo là 98,7o.
Vệ tinh có cấu trúc hình hộp với kích thƣớc 60 cm x 60 cm x 100 cm; Bốn cánh có thể đƣợc mở ra 4 phía trong q trình tích hợp, cho phép làm việc dễ dàng với mọi bộ phận, thiết bị trong q trình tích hợp. Khối lƣợng của vệ tinh khi phóng là 120 kg, trong quá trình chụp ảnh vệ tinh có thể xoay ± 30o trong 90s.
Vệ tinh dùng bộ cảm NAOMI (thừa kế từ các vệ tinh AlSat-2, SSCOT và SPOT 6) là hệ thống chụp ảnh độ phân giải cao do hãng EADS Astrium SAS chế tạo.
Vệ tinh VNREDSat-1 cung cấp các dữ liệu ảnh viễn thám quang học toàn sắc độ phân giải 2,5m và đa phổ độ phân giải 10m với dải chụp 17,5 km.
Hình 1.9: Ảnh viễn thám VNREDSat-1, tổ hợp màu tự nhiên khu vực thành phố Huế và thành phố Đà Nẵng